三維CAD技術在化工機械設計中的應用

馮仁專

（浙江科技學院，浙江杭州 310022）

三維CAD技術在化工機械設計中的應用

馮仁專

（浙江科技學院，浙江杭州 310022）

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展步伐繼續(xù)加快和社會經(jīng)濟發(fā)展不斷提高，機械制造也越來越多被應用到高精尖的科學技術領域中。三維CAD技術日漸成熟，其在化工機械設計領域中的應用也日益廣泛，使化工機械設計水平達到一個新高度。通過對化工機械設計中應用到CAD技術情況進行探析，希望能為我國化工機械設計行業(yè)發(fā)展提供一定借鑒與參考。

應用優(yōu)勢；化工機械設計；CAD

1 三維CAD技術概述

CAD，是計算機的一個輔助設計軟件，主要用來繪制圖形，是從1970年代提出的。在現(xiàn)代工程的設計以及繪圖上普遍使用到這個軟件。CAD在發(fā)展歷程上經(jīng)歷過二維CAD、三維CAD，三維CAD較二維CAD的軟件上涵蓋了CATIA、UG、ProE、SolidWorks、Solidedge等相關軟件，是一種較為常用的現(xiàn)代化計算機技術。CAD技術的應用范圍較廣，在化工機械設計的云中也是很廣泛的，化工機械設計結合CAD技術的運用，可以促進設計產(chǎn)品仿真性能更強，對于產(chǎn)品設計中質(zhì)量問題和繪圖質(zhì)量問題的解決具有顯著作用。根據(jù)使用的情況，對其使用優(yōu)勢進行以下方面的介紹∶

1）其應用對于新產(chǎn)品的開發(fā)設計具有促進作用，因為其軟件的仿真性，在新產(chǎn)品的開發(fā)階段，可以對模型各個角度進行建立，從立體方向上對其進行分析，有利于設計人員的創(chuàng)新設計；

2）根據(jù)以往使用的二維CAD技術，我們可以得知，在應用過程中，效率較低，而利用了三維CAD技術后，不僅提升了產(chǎn)品的設計與開發(fā)，而且保障了產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于產(chǎn)品開發(fā)與設計質(zhì)量的提升。

2 三維CAD技術在化工機械設計中的應用

2.1 化工機械設計中的應用

采用三維CAD技術進行化工機械設計，例如在對化工產(chǎn)品采集器進行設計時，可以從采集器的防腐裝置作為整個設計的始點，借助CATIA軟件對其進行零件設計，然后進行虛擬裝配與仿真，并利用CATIA數(shù)控加工模塊對化工的防腐裝置的零件生成數(shù)控加工程序，進而輻射到防腐整機的設計。借助三維CAD技術對化工產(chǎn)品設計進行合理的分配，從而可以高效的完成整個設計。

2.2 在零件實體建模和裝配圖生成中的應用

利用三維 CAD 技術進行機械的設計工作是十分高效的，可以對機械設計工作進行比較全面性的輔助，尤其是在設計中的裝配圖和零件的模型建造上被更加深刻的利用，也得到了非常好的設計效果，所以具有很強的實際意義。設計人員在進行具體的操作過程中，會進行化工機械設計的線框、表面和實體的建模工作。與此同時，在設計的過程中還要對不同類型和樣式的零件進行設計，通過三維 CAD 技術的應用軟件將它們加入到整體的設計模型當中，設計人員還可以利用并、交和差等布爾運算的方式加人到其中進行計算。在對比較復雜的零件進行改造的時候，由于零件拆分的過程非常困難，所以三維實體的模型就能夠有效的對零件進行合理的拆分，從而形成新的零件基本體，在裝配圖和零件的設計完成之后，機械的整體模型建構也就基本完成了。

3 三維CAD技術在化工機械設計中應用優(yōu)勢

3.1 有利于提高機械設計的工作效率

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，三維CAD 技術的應用在很大程度上提升了化工機械設計的工作效率，我們可以發(fā)現(xiàn)三維CAD 技術與二維相比，工作效率提升了近70%。而且三維CAD 技術的使用，更方便了設計者對模型進行改善，設計者能夠根據(jù)自己的思維需求，對模型的某一個特定部位進行改動，而不改變其余的部位。所以，在一方面來說大大提升了設計的效率，而且，軟件技術較強，降低了設計人員的產(chǎn)品改造難度，設計人員可以極其簡單地對原產(chǎn)品進行改造，從而獲得一個全新的產(chǎn)品。

3.2 實現(xiàn)化工機械設計的變量化與數(shù)據(jù)化

化工機械設計最困難的一個角度在于機械產(chǎn)品存在的數(shù)據(jù)化與變量化。只有這兩個指標把握好了，才能有效提升產(chǎn)品的質(zhì)量。以往，在纏頭設計初，主要通過圖紙進行繪圖設計，在局部需要改動時候，往往要重新啟用新的圖紙，重新進行繪圖操作，而之前的圖紙要報廢。因此每項設計都需要煩雜的繪制，需要反復多次的設計才能得到一張完善的圖紙。對于設計人員效率的提升有很大的瓶頸，大大增加了設計人員的工作量。而使用了三維 CAD 技術后，這種情況大大改善，利用三維 CAD 軟件對產(chǎn)品進行設計，設計人員只需要輸入相關的數(shù)據(jù)，讓計算機自動生成初步模型，之后通過局部的修改整合得到設計產(chǎn)品。這在很大程度上降低了設計人員的工作強度，提升了設計人員的工作效率，同時增強了產(chǎn)品模型的精確度與質(zhì)量。

3.3 設計模型更加逼真

化工機械產(chǎn)品的設計，都存在抽象性的問題，設計之初都需要設計人員對其有相應的模型構造，然后利用圖紙進行繪制，展示設計模型。圖紙上的繪畫一是在精準度上有較大的差距，而且在展示上局限性較大，只能通過平面展示繪制的圖形，為設計人員的機械設計造成了很大的困難。而三維CAD 軟件技術的應用，設計人員可以快速通過計算機繪制出初步的設想模型，然后進行整改，最后可以從各個視角（主視角、俯視角、正視角等）上展示模型，使得設計模型更加逼真。立體結構的觀察也使得觀眾可以全方位的觀察到設計模型的具體結構。

4 結束語化工機械制造業(yè)的發(fā)展是確保中國經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提高的重要基礎。提高化工行業(yè)生產(chǎn)力，這與其機械設計的發(fā)展水平密切相關。三維CAD技術在化工機械設計中的應用尚處于實驗階段，在今后的化工機械設計過程中，應致力于為機械設計提供更好的手段和途徑，使三維CAD技術在機械設計中的應用優(yōu)勢充分發(fā)揮，進而提高機械設計的先進化程度，為了使機械設計不斷向前發(fā)展，未來需充分發(fā)揮三維CAD技術在化工機械設計中的作用。

[1] 程書斌.淺談AutoCAD在機械制圖中的應用[J].漳州職業(yè)技術學院學報，2016，（1）.

[2] 李道敏.CAD在機械設計中的應用研究[J].科技經(jīng)濟導刊，2016，（36）.

[3] 羅丹.機械設計中三維CAD技術的應用[J].科技展望，2016，（24）.

[4] 王凱.三維CAD技術對機械設計的影響管窺[J].通訊世界，2016，（1）.

Application of 3D CAD Technology in Chemical Machinery Design

Feng Ren-zhuan

With the continuous development of the socialist market economy and the continuous improvement of social and economic development，machinery manufacturing is more and more applied to the field of science and technology.Dimensional CAD technology is maturing，its application in the field of chemical machinery design is also increasingly widespread，so that the level of chemical machinery design reached a new height.This paper analyzes the application of CAD technology in the design of chemical machinery，hoping to provide some reference and reference for the development of chemical machinery design industry in China.

application advantages；chemical machinery design；CAD

TP391.72

A

1003-6490（2017）02-0036-02

2017-01-15

馮仁專（1982—），男，山東滕州人，助理工程師，主要研究方向為機械加工工藝。